Metāli metālisku elementu veidotās vienkāršās vielas. Metāli relatīvi labi vada siltumu un elektrību. Metālu sakausējumi ir nozīmīgi konstrukciju materiāli. Ķīmiskajos savienojumos metāliem var būt tikai pozitīvas vērtības, atšķirībā no nemetāliem, kam var būt arī negatīvas vērtības. Lielākā daļa metālu brīvā veidā nav stabili un oksidējas (korodē), veidojot stabilākus savienojumus. Metāliem parasti tiek pievienoti citi metāli, lai uzlabotu to izturību un citas īpašības. Ja metālu pakļauj lielai fiziskai slodzei, tam ir vērojamas īpašības, respektīvi, ja tas ir ciets, tas salūzt (tērauds), ja mīksts (svins, alumīnijs), tad tas locās, deformējas.
Cilvēku dzīvē nozīmīgākie metāli ir dzelzs, alumīnijs, varš, niķelis, cinks, zelts, sudrabs.
Par metāliem sauc vielas, kurām ir šādas rakstura īpašības: ārējais spīdums, mazāka vai lielāka kaļamība, necaurspīdīgums, elektriskās strāvas un siltuma vadītspēja.
Metālus pēc lietošanas veida iedala divās lielās grupās:
1) Tehniskie metāli; Metāli, kurus plaši lieto rūpniecībā, un kuriem ir patstāvīga nozīme, Tie ir dzelzs, varš, alumīnijs, cinks, svins, alva, niķelis, magnijs.
2) Piedevu (leģējošie) metāli. Tiem nav patstāvīgas nozīmes tehnikā. Tos galvenokārt lieto tehnisko metālu sakausējumos. Pie šīs metālu grupas pieder mangāns, hroms, vanādijs, volframs, kobalts, titāns un berilijs.
Dzelzi un tās dažādos sakausējumus ar oglekli un citiem elementiem tehnikā sauc par melnajiem metāliem.
Visus pārejos metālus un to sakausējumus sauc par krāsainajiem metāliem.
Metālu fizikālās īpašības
Blīvums ir vielas vienas tilpumvienības masa. Blīvuma mērvienība ir (kg/m3);
Kausējamība ir metāla spēja pāriet no cieta stāvokļa šķidrā. Kausējamības mērs ir kušanas temperatūra;
Termiskā izplešanās ir metālu īpašība mainīt savus izmērus, ja maina to temperatūru. Termiskās izplešanās mērvienība ir termiskās izplešanās koeficients, kas rāda, cik reižu kāda metāla lineārā mērvienība palielinās vai samazinās, mainoties metāla temperatūrai par 10C.
Siltumvadītspēja ir metāla spēja vadīt siltumu. Jo labāk metāls vada siltumu, jo ātrāk un vienmērīgāk tas sasilst, bet atdzesējot atdod siltumu.
Elektrovadāmība ir metāla spēja vadīt elektrisko strāvu.
Magnētiskās īpašības. Tikai dažiem metāliem piemīt magnētiskās īpašības, t.i., tos viegli pievelk magnēts, un pēc magnetizēšanas tie paši darbojas kā pastāvīgi magnēti.
Metālu mehāniskās īpašības
Deformāciju galvenie pamatveidi:
Stiepe. Stiepes deformācijas veidojas, piemēram, dažādu celšanas mehānismu trosēs un ķēdēs.
Spiede. Spiedes deformācijas rodas mašīnu pamatos.
Bīde. Bīdes deformācijas piemēri ir detaļu aukstā štancēšana ar ciršanas štanci un metālu griešana ar metāla šķērēm.
Liece. Lieces deformācijai pakļautas sijas, vārpstas, dzelzceļa sliedes u.c.
Vērpe. Vērpes deformācija rodas visās rotējošās vārpstās.
Izturība. Par metāla izturību sauc tā spēju pretoties ārējiem spēkiem, kas cenšas to pilnīgi sagraut vai mainīt tā formu.
Cietība. Par cietību sauc metāla spēju pretoties kāda cita cietāka ķermeņa tieksmei iespiesties tā virsmā.
Elastība. Par metāla elastību sauc tā spēju mainīt savu formu ārējās slodzes ietekmē un atjaunot iepriekšējo formu pēc ārējās slodzes noņemšanas.
Plastiskums. Par plastiskumu sauc metāla spēju mainīt savu formu ārējās slodzes iedarbībā, turklāt nesagrūstot un saglabājot iegūto formu pēc slodzes noņemšanas.
Stingrība. Par stingrību sauc metāla spēju pretoties strauji palielinātai slodzei (triecienslodzei).
Trauslums. Par trauslumu sauc metāla īpašību sagrūt strauji palielinātas slodzes iedarbībā. Trauslums ir pretēja īpašība stingrībai
NEMETāli
Nemetāli - elementi, kuriem līdz cēlgāzes konfigurācijai pietrūkst 1-4 elektroni. Vairums veido anjonus: F, Cl, Br, J, At, O, S, Se, Te, N, P, As, C, Si. Interesants šīs klases elements ir ogleklis, kuram bez spējas atdot elektronus (CO2) piemīt arī spēja trūkstošos elektronus pievienot (CH4).
Broms ir Elementu periodiskā tabula ar simbolu Br un atomskaitli 35. Broms ir halogēni . Dabā broms ir sastopams bromūdeņražskābes sāļu - bromīdu veidā. Broms ir vienīgais nemetāli , kas istabas temperatūrā ir šķidrums. Bromam ir iespējamas oksidācijas pakāpes no -1 līdz +7.
Skābeklis ir tipisks nemetāli . Dabā tas ir viens no visizplatītākajiem elementiem. Brīvā veidā skābeklis ir sastopams gaisa sastāvā (O2 molekula veidā). Dabā skābeklis ir sastopams kā visu skābekļa savienojumu komponents (lielākajā daļā sāļu un visos oksīdos - ūdens , silīcijs dioksīdā ( kvarcs smiltīs), karbonāti ). Bināros skābekļa savienojumus ar citiem elementiem sauc par oksīds . Savienojumos skābeklim parasti ir vērtība -2, savienojumos ar fluors ir iespējama vērtība +2 un +4. Dažreiz pieņem, ka ozonā (O3) vienam no skābekļa atomiem ir vērtība +4.
